PCB阻抗设计参考
- 格式:pdf
- 大小:374.29 KB
- 文档页数:5
6层板阻抗参考面
6层板阻抗参考面是PCB设计中非常重要的概念,特别是在高速数字电路和射
频电路设计中。
在6层板中,为了确保信号完整性和电磁兼容性,我们需要正确地设计阻抗匹配,同时考虑参考面的布局。
首先,让我们了解一下6层板的结构。
6层板通常由两层信号层、两层参考层
和两层地层组成。
其中,信号层用于布置信号线,参考层则用于提供参考电平,地层则用于提供良好的接地。
在6层板中,参考面的布局非常重要,因为它直接影响到阻抗的稳定性和信号传输质量。
为了正确设计阻抗,首先需要确定信号线的宽度和间距,然后根据介质常数和
板厚计算出阻抗值。
在6层板中,参考面的选择也是至关重要的。
参考面应尽量靠近信号层,以减小阻抗的变化。
在布局参考面时,需要注意尽量减小参考面之间的距离,以减小互相干扰的可能性。
另外,6层板的参考面也需要考虑到地层的布局。
地层应该尽可能贴近参考层,以减小回流路径,从而减小电磁辐射和互相干扰的可能性。
在布局地层时,需要考虑到不同信号层之间的层间耦合,尽量减小地层之间的交叉。
总的来说,正确设计6层板的阻抗参考面是确保信号完整性和电磁兼容性的关键。
通过合理的阻抗匹配和参考面布局,可以有效减小信号传输中的失真和干扰,提高电路的性能和稳定性。
希望以上内容能帮助您更好地理解6层板的阻抗参考面设计原则。
PCB(Printed Circuit Board)阻抗设计是在设计PCB时考虑电路中信号传输的特性,以确保信号完整性和性能稳定。
阻抗匹配是为了避免信号在传输过程中发生反射、衰减或串扰。
以下是在进行PCB 阻抗设计时的一些建议和要求:1. 信号完整性:阻抗设计的主要目标是确保信号在传输过程中保持完整性,避免信号失真、反射和干扰。
良好的阻抗匹配有助于维持信号的稳定性。
2. 标准阻抗值:使用标准的阻抗值,如50欧姆或75欧姆,以便与常见的信号传输线和接口标准匹配。
这有助于简化设计,并使PCB与其他设备更好地兼容。
3. 差分对阻抗匹配:对于差分信号传输线,确保差分对之间的阻抗匹配。
这对于高速差分信号的传输非常重要,以防止串扰和失真。
4. 信号层阻抗控制:在PCB的不同信号层之间和信号层内,保持一致的阻抗。
这有助于避免信号通过不同层时引起的阻抗变化。
5. 匹配传输线阻抗:选择和匹配PCB上的传输线阻抗,例如微带线、同轴电缆等。
确保这些线的阻抗与设计要求一致。
6. 差分对距离:对于高速差分信号,控制差分对之间的距离,以减小串扰和确保信号匹配。
7. 避免尖峰信号:尽量避免出现尖峰信号,因为这可能导致信号反射。
采用合适的电源和信号滤波可以减小尖峰信号的产生。
8. 考虑环境因素:在阻抗设计中考虑环境因素,例如温度变化、湿度等,以确保PCB 在不同条件下仍能维持稳定的阻抗特性。
9. 使用仿真工具:使用PCB设计仿真工具,如HFSS、SIwave等,进行阻抗匹配仿真,以优化设计并确保其满足要求。
10. 测试和验证:进行PCB生产后的阻抗测试,以验证实际制造的PCB是否符合设计要求。
综合考虑以上因素,可以确保PCB阻抗设计满足性能需求,有助于提高信号传输的质量和可靠性。
PCB阻抗设计与阻抗类型图解(仅限交流与学习使用,请勿用于其它作用)A、阻抗定义阻抗就是指在某一频率下,电子器件传输信号线中(也就是我们制作的线路板的铜线),相对某一参考层(也就是我们说的屏蔽层、影射层或参考层),其高频信号或电磁波在传播过程中所受的阻力称之为特性阻抗,它实际上是电阻抗、电感抗、电容抗等一个矢量总和。
在直流电中,物体对电流阻碍的作用叫做电阻;在交流电的领域中除了电阻会阻碍电流以外,电容及电感也会阻碍电流的流动,这种作用就称之为电抗,意即抵抗电流的作用。
电容及电感的电抗分别称作电容抗及电感抗,简称容抗及感抗。
从一个器件输出信号,经传输后进入另一个器件,这两者阻抗之间的特定匹配关系。
简单说整个过程就像软管送水浇花,一端接在水龙头,另一端手握处加压使其射出水柱,当握管处所施压的力道恰好,而让水柱的射程正确洒落在目标区为最佳,力过度水注射程太远,腾空越过目标浪费水资源,挤压不足以致射程太近者,则照样得不到想要的结果。
阻抗就是施压的力道,保障发出的信号经传输后能准确匹配接收端的需求影响特性阻抗的因数1) 介质介电常数,与特性阻抗值成反比(Er)2)线路层与接地层(或外层)间介质厚度,与特性阻抗值成正比(H)3) 阻抗线线底宽度(下端W1);线面(上端W2)宽度,与特性阻抗成反比。
4) 铜厚,与特性阻抗值成反比(T)5) 相邻线路与线路之间的间距,与特性阻抗值成正比(差分阻抗)(S)6) 基材阻焊厚度,与阻抗值成反比(C)B、模型分类阻抗线可分为6类:1、单端阻抗线2、差分阻抗线3、单端共面地阻抗线4、差分共面地阻抗线5、层间差分阻抗线(包含:异层差分)6、共模阻抗外层单端外层差分外层单端共面地外层差分共面地常见的几种阻抗模型内层单端[两面屏蔽]内层差分[两面屏蔽]内层单端共面地[两面屏蔽]内层差分共面地[两面屏蔽]特殊的阻抗模型层间差分各类阻抗线在实际PCB文件中的效果图各类阻抗线在实际PCB文件中的效果图各类阻抗线在实际PCB文件中的效果图深圳拓普西科技有限公司Thank You!Mar, 2014Tuopx Co., Ltd. Confidential Slide 11。
PCB常用阻抗设计方案及叠层PCB(Printed Circuit Board,印刷电路板)是电子设备中最常见的一种电路板,用于连接和支持电子组件。
在PCB设计中,阻抗是一个重要的考虑因素,特别是在高频电路和信号传输中。
以下是PCB常用阻抗设计方案及叠层的介绍:1.阻抗定义和常见值:阻抗是指电路中电流和电压之间的比率,表示电路对交流信号的阻碍程度。
在PCB设计中,常见的阻抗值包括50Ω,75Ω和100Ω等,其中50Ω应用最为广泛。
2.单层PCB阻抗设计:在单层PCB设计中,通过控制信号线的宽度和距离来实现特定的阻抗值。
一般来说,信号线的宽度越宽,阻抗越低。
在设计过程中,可以使用阻抗计算工具或阻抗计算公式来确定合适的信号线宽度。
3.双层PCB阻抗设计:在双层PCB设计中,可以使用不同的叠层结构来实现特定的阻抗值。
常见的叠层结构包括两层相邻的信号层,两层信号层之间夹一层地层,以及两层信号层之间夹一层电源层等。
4.多层PCB阻抗设计:多层PCB通常包含四层或六层,在更高层数的PCB中,可以使用更复杂的阻抗设计方案。
常见的多层PCB阻抗设计方案包括均匀分布阻抗线和差分阻抗线。
5.均匀分布阻抗线:均匀分布阻抗线是指在PCB内部平面层上均匀分布的阻抗线。
通过控制平面层与信号层之间的距离和信号层上的信号线宽度,可以实现特定的阻抗值。
这种设计方案适用于高频电路和差分信号传输。
6.差分阻抗线:差分阻抗线是指将信号和其反相信号同时传输在两条平行的信号线上。
差分信号传输具有很好的抗干扰能力和信号完整性。
在PCB设计中,通过控制差分信号线和地线之间的距离和信号线宽度,可以实现特定的阻抗值。
总之,PCB阻抗设计是非常重要的一部分,在高频电路和信号传输中尤其关键。
通过合理选择信号线宽度、距离以及叠层结构等设计参数,可以实现所需的阻抗值。
在PCB设计过程中,可以借助专业的设计软件和计算工具,以及参考相关的设计规范和指南来进行阻抗设计。
PCB阻抗设计参考在PCB设计中,阻抗是一个非常重要的参数,尤其对于高频信号传输和数字信号传输。
正确设计PCB阻抗可以确保信号的稳定传输和减少信号衰减。
一般来说,要设计PCB的阻抗,需要考虑以下几个方面:1.材料特性:首先要了解所使用的PCB板材的介电常数和介磁常数。
这些参数会对阻抗产生影响,例如常用FR-4板材的介电常数在4.2~4.5之间。
2.PCB层结构:多层板的设计中,每一层的布线方式会影响阻抗。
通过选择合适的层次安排来控制阻抗。
两层板可以使用不同的宽度和间距的微带线或者分界线以控制阻抗,而对于多层板可以考虑使用阵列线、共面线、差分线等方式控制阻抗。
3. 线宽和间距的选择:根据所需的阻抗值和PCB的板厚,可以通过一些公式来选择合适的线宽和间距。
常用的公式有美国电气工程协会(IEEE)和Roger Ghirardi等提出的公式。
4.主要参数计算:对于常用的阻抗控制线如微带线、分界线和差分线,可以根据它们的几何特性和材料参数计算出所需的阻抗。
例如对于一条微带线,阻抗可以根据线宽、线距、介电常数等参数,使用公式计算得出。
5.仿真工具:使用仿真工具对阻抗进行验证也是一种常用的方法。
通过在仿真软件中建立PCB的模型,可以模拟信号在PCB中的传输情况,从而验证设计所得阻抗的准确性。
6.实际布局:在进行实际布局时,要确保实际线宽和间距与设计要求相符。
可以使用追踪宽度测量工具来检查PCB上的线宽,并使用追踪间距工具来检查线间距。
此外,还要注意信号线和地线的排列,以尽可能减小信号线的距离地线的距离。
通过合理的PCB阻抗设计,可以使得信号在PCB上得到稳定传输,减少信号衰减,提高系统的性能和可靠性。
(注:此回答基于2024年的知识,并不包括当前最新的技术和趋势,如有需要请参考最新资料和指导。
PCB电路板PCB阻抗计算在PCB电路板设计中,阻抗是一个非常重要的参数。
准确计算和控制PCB电路板的阻抗可以确保信号的传输质量,减少信号损耗和干扰,并提高电路的性能。
1.厚度模型法2.三维建模法三维建模法是一种精确计算PCB阻抗的方法。
在这种方法中,使用电磁场仿真软件对整个PCB电路板进行三维建模,根据所使用的材料参数和几何特征,计算出电磁场的分布和阻抗。
这种方法可以考虑到更多的因素,如接地和供电平面的存在对阻抗的影响。
3.公式计算法除了使用软件模拟的方法,还可以使用一些公式来粗略计算PCB电路板的阻抗。
例如,对于微带线,可以使用公式Z=87/(sqrt(εr+1.41)) * ln(5.98*h/w+1.41)来计算阻抗,其中εr是相对介电常数,h是线的高度,w是线的宽度。
4.经验法对于一些常见的线宽和线距组合,也可以使用经验法来估算PCB电路板的阻抗。
例如,根据常见的线宽和线距组合的经验值,可以制定一个阻抗表格,根据线宽和线距的值查找相应的阻抗。
在进行PCB阻抗计算时,还需要考虑信号频率的影响。
因为电路板的阻抗会随着频率的变化而变化,因此需要根据实际的工作频率来计算阻抗。
通常,在高频应用中,PCB的阻抗控制更为严格。
为了准确计算PCB电路板的阻抗,建议使用专业的PCB设计软件,该软件通常会提供阻抗计算工具和阻抗模拟分析。
在进行阻抗计算之前,还需要正确设置PCB的材料参数和几何特征。
总结起来,PCB阻抗的计算是一个非常重要的任务,对于保证电路的性能和传输质量至关重要。
通过合理选取计算方法和使用专业工具,可以准确计算和控制PCB电路板的阻抗,从而提高电路的可靠性和稳定性。
PCB阻抗计算PCB工艺参数由兴森快捷提供:1. 阻抗设计理论值:1. 1 外层线路A. 外层线路(阻抗线盖阻焊):单端阻抗=SI8000软件(不盖阻焊模式)计算值*0.9+3.2差分阻抗=SI8000软件(不盖阻焊模式)计算值*0.9+3.2共模阻抗=SI8000软件(不盖阻焊模式)计算值*0.9+3.2注:不同阻焊厚度均按以上公式取值。
B. 外层线路(阻抗线不盖阻焊):单端阻抗=SI8000软件(不盖阻焊模式)计算值差分阻抗=SI8000软件(不盖阻焊模式)计算值共模阻抗=SI8000软件(不盖阻焊模式)计算值C. 特殊范围阻抗值计算公式:单端阻抗值要求≤40欧姆外层线路(阻抗线盖阻焊) 单端阻抗= SI8000软件(不盖阻焊模式)计算值-1.5外层线路(阻抗线不盖阻焊) 单端阻抗= SI8000软件(不盖阻焊模式)计算值差分阻抗值要求≥120欧姆外层线路(阻抗线盖阻焊) 差分阻抗= SI8000软件(不盖阻焊模式)计算值-8.0外层线路(阻抗线不盖阻焊) 差分阻抗= SI8000软件(不盖阻焊模式)计算值1.2 双面板差分阻抗A.介质厚<1.0mm: 按客户要求阻抗-5欧姆(如顾客要求100欧姆,工程按95欧姆设计) B.介质厚≥1.0mm:按客户要求阻抗-10欧姆注:阻抗线盖阻焊参照3.1 A计算;阻抗线不盖阻焊参照3.1 B计算1. 3 多层板内层线路单端阻抗=SI8000软件计算值差分阻抗=SI8000软件计算值共模阻抗=SI8000软件计算值2 阻抗设计参数表:2.1 半固化片参数, 即粘合PCB的材料、PP片多层同样参数的材料合起来使用,介电常数不变。
两种不同参数的合起来使用,介电常数等于二者之和除以2.类别半固化片类型106 1080 3313 2116 7628Tg≤170(常规FR4材料) 理论实际厚度(mm)0.0513 0.0773 0.1034 0.1185 0.1951介电常数3.6 3.65 3.85 3.95 4.2N4000-13(2113 0.1054)理论实际厚度(mm)0.0663 0.0841 0.0996 0.1351 0.2019 介电常数3.7 3.7 3.7 3.7 3.7IT180A、S1000-2B 理论实际厚度(mm)0.0595 0.0732 0.1042 0.1225 0.2043介电常数3.9 3.95 4.15 4.25 4.52.2 介质层厚度与介电常数,基板、芯板类别芯板mm 0.051 0.075 0.102 0.13 0.15 0.18 0.21 0.25 0.36 0.51 0.71 ≥0.8Mil 2 3.0 4 5.1 5.9 7.0 8.27 10 14.5 20 28 ≥31.5Tg≤170 介电常数3.6 3.65 3.95 3.95 3.65 4.2 3.95 3.95 4.2 4.1 4.2 4.2IT180A、S1000-2 介电常数3.9 3.95 4.25 4.25 3.95 4.5 4.25 4.25 4.5 4.4 4.5 4.52.3 铜厚基铜厚内层铜厚度(mil)外层图镀工艺铜厚度(mil)外层工艺会在基铜上再次镀铜外层负片工艺铜厚度(mil)内层 18um/0.5OZ 0.65内层 35um/1OZ 1.25内层 70um 2.56外层 12um 2外层 18um/0.5OZ 2.2外层 35um/1OZ 2.92.4 线宽/线距基铜厚上线宽(mil)下线宽(mil)线距(mil)内层 18um W0-0.1 W0 S0内层 35um W0-0.4 W0 S0内层 70um W0-1.2 W0 S0外层 12um W0-0.6 W0+0.6 S0-0.6外层 18um W0-0.6 W0+0.7 S0-0.7外层 35um W0-0.9 W0+0.9 S0-0.9注:其中 W0 为顾客设计线宽,S0 为顾客设计线距。
PCB阻抗设计指南PCB阻抗设计指南是用于帮助工程师在设计印刷电路板(PCB)时确保正确匹配信号和传输线的阻抗的一系列准则和建议。
阻抗匹配是指通过选择适当的线宽、距离和材料来确保信号在传输线上的传输中不发生反射和损耗,并最大程度地减少信号的衰减和失真。
以下是一些PCB阻抗设计指南:1.选择合适的材料:PCB的材料参数,例如介电常数和损耗因子,对于阻抗匹配至关重要。
选择低损耗的材料和符合要求的介电常数,可以降低信号的衰减和失真。
2.线宽和距离的计算:阻抗的大小与传输线的几何形状密切相关。
根据所选材料的介电常数和期望的阻抗值,可以使用PCB设计软件或在线阻抗计算器来计算适当的线宽和距离。
这些计算应该考虑到信号层和地平面层之间的间隔以及相邻信号层之间的层间解耦电容。
3.保持对称性:为了避免信号的不对称性引起的互相干扰和失真,应该尽量保持PCB中信号层和地平层之间的对称性。
这意味着在布局和布线时,相邻信号层之间的线的宽度和间距应保持一致。
4.地平面设计:地平面起到混合信号的屏蔽作用,对于信号的保护和防止互相干扰非常重要。
在PCB设计中,应该尽量使用连续的地平面和分割地平面来避免信号层之间的串扰。
5.差分信号和单端信号的阻抗匹配:在设计高速差分信号传输线时,应该注意差分对之间的阻抗匹配,以避免信号的共模噪声和失真。
单端信号线也需要进行阻抗匹配,以保证信号的完整性。
6.穿越电流和返回路径:穿越电流是指信号从一个地方流到另一个地方的路径。
为了减少穿越电流引起的互相干扰和电磁辐射,应该通过正确的布局和布线来确保返回路径尽可能接近信号路径,并确保良好的地引和供电。
7.强调阻抗控制的重要性:在PCB设计中,阻抗控制对于高速信号传输和减少信号衰减、失真至关重要。
设计师应该明确了解所需阻抗值,并确保在整个设计过程中始终监测和验证阻抗。
总结起来,PCB阻抗设计指南是建议工程师在设计印刷电路板时遵循的一系列准则。
通过合适的材料选择,准确的线宽和距离计算,保持对称性和良好的地平面设计,差分信号和单端信号的阻抗匹配,以及正确的穿越电流和返回路径控制,可以有效地确保信号的完整性和传输质量。
阻抗计算:1.介电常数E rE r(介电常数)就目前而言通常情况下选用的材料为F R-4,该种材料的E r 特性为随着加载频率的不同而变化,一般情况下E r的分水岭默认为1GH Z(高频)。
目前材料厂商能够承诺的指标<(1M H z),根据我们实际加工的经验,在使用频率为1G H Z以下的其E r认为4.2左右。
—的使用频率其仍有下降的空间。
故设计时如有阻抗的要求则须考虑该产品的当时的使用频率。
我们在长期的加工和研发的过程中针对不同的厂商已经摸索出一定的规律和计算公式。
●(全部为1G H z状态下)●●2. 介质层厚度HH(介质层厚度)该因素对阻抗控制的影响最大故设计中如对阻抗的宽容度很小的话,则该部分的设计应力求准确,FR-4的H的组成是由各种半固化片组合而成的(包括内层芯板),一般情况下常用的半固化片为:●1080 厚度0.075MM、●7628 厚度0.175MM、●2116厚度 0.105MM。
3.线宽W对于W1、W2的说明:5.铜箔厚度外层铜箔和内层铜箔的原始厚度规格,一般有0.5OZ、1OZ、2OZ(1OZ约为35um或三种,但经过一系列表面处理后,外层铜箔的最终厚度一般会增加将近1 OZ左右。
内层铜箔即为芯板两面的包铜,其最终厚度与原始厚度相差很小,但由于蚀刻的原因,一般会减少几个um。
表层铜箔:可以使用的表层铜箔材料厚度有三种:12um、18um和35um。
加工完成后的最终厚度大约是44um、50um和67um,大致相当于铜厚1 OZ、1.5 OZ、2 OZ。
注意:在用阻抗计算软件进行阻抗控制时,外层的铜厚没有0.5 OZ的值。
走线厚度T与该层的铜厚有对应关系,具体如下:铜厚(Base copper thk) COPPER THICKNESS(T)For inner layer For outer layerH OZ(Half 0.5 OZ) MIL MIL1 OZ2 OZ铜箔厚度(um)铜箔厚度(mil)铜箔厚度(OZ)18um0.5 OZ35um 1 OZOz 本来是重量的单位Oz(盎司ang si )=28.3 g(克)在叠层里面是这么定义的,在一平方英尺的面积上铺一盎司的铜的厚度为1Oz,对应的单位如下0.13mm厚度的Core(铜箔的厚度35/35um)的厚度分布:层分布厚度(mm/mil)表层铜箔0.035mm/中间PP(FR4) 0.06mm/0.21mm厚度的Core(铜箔的厚度35/35um)的厚度分布:规格(原始厚度)有7628(0.185mm/),2116(0.105mm/),1080(0.075mm/3mil),3313(0.095mm/4mil ),实际压制完成后的厚度通常会比原始值小10-15um左右(即),7628()6.厂家提供的PCB参数:不同的印制板厂,PCB的参数会有细微的差异,通过与上海嘉捷通电路板厂技术支持的沟通,得到该厂的一些参数数据:(1)表层铜箔:可以使用的表层铜箔材料厚度有三种:12um、18um和35um。
PCB线路板常用阻抗设计及叠层结构PCB线路板的设计中,阻抗是一个重要的考虑因素。
阻抗设计是为了保证信号传输的质量和可靠性。
阻抗是指电流和电压之间的相对比例。
在PCB线路板设计中,要求电路中的高速和高频信号传输能够保持最佳的传输质量,所以需要对不同的信号进行不同的阻抗设计。
本文主要介绍PCB线路板常用的阻抗设计及叠层结构。
一、阻抗概述阻抗是电路中的一个重要参数,它描述了电路中电流和电压的关系。
在高速传输的PCB设计中,考虑阻抗的阻抗匹配特性,以尽量减少信号的反射和干扰,确保信号传输质量的稳定和可靠。
二、常用的阻抗设计1、单端阻抗设计单端阻抗设计是在单层PCB上完成的,适用于低频和中频的信号传输。
设计单端阻抗的目的是保持信号传输线的特性阻抗在设计范围内。
单端阻抗设计要考虑线宽、线距、板厚等因素,可通过常见的PCB设计软件实现。
2、差分阻抗设计差分阻抗设计是应用于高速传输的场合,旨在提高信号传输质量与带宽。
差分阻抗是指正负极性间的信号传输线阻抗,它相对于地线的阻抗相等。
差分阻抗的设计需要考虑线宽、线距、板层、板厚等因素,同时需要对信号输入端口的匹配进行优化。
三、常用的PCB线路板叠层开发结构1、4层板结构4层板结构是常见的PCB线路板设计中的最简单的叠层结构。
它包括两个内层地面层和两个信号层。
它通常被用于低频和中频电路设计,因为它具有较低的成本和更好的EMI性能。
2、6层板结构6层板结构是在4层的基础上增加信号层和地面层,同时也增加了堆叠方式的选择。
这使得6层板结构适用于更高频的应用程序,因为它具有更好的阻抗控制和EMI性能。
3、8层板结构8层板结构包括4层信号层和4层地面层。
在8层板结构中,可以通过两个内层地面层的特殊排布减少串扰,这使得它成为高速传输PCB线路板设计的理想选择。
此外,在PCB线路板设计中,8层板结构通常用于高密度板级设计,因为它提供更多的丰富选项和更好的EMI性能。
四、总结阻抗设计是PCB线路板设计中的一个重要环节,它要求传输线的特性阻抗能够稳定在设计范围内。
工程阻抗制作规范1.目的规范制作阻抗P C B的阻抗计算和阻抗图形设计方法,确保成品的阻抗符合规定。
2.适用范围适用于本厂客户要求阻抗控制的P C B的阻抗设计及之C A M制作的阻抗图形设计。
3.名词解释3.1特性阻抗(C h a r a c t e r i s t i c I m p e d a n c e):当一条导线与大地绝缘后,导线与大地彼此之间的阻抗。
3.2差分阻抗(D i f f e r e n t i a l I m p e d a n c e):二条平行导线与大地绝缘后的阻抗,两条导线与大地彼此之间的阻抗。
4.阻抗控制的制作规格范围一般地,对于成品产品来说,我司控制的阻抗值的规格范围为±10%,如客户又特别要求,可根据客户设计的产品结构或客户要求的阻抗规格制作。
4.1 与阻抗控制计算有关的各个材质的计算参数如下:⑴. 芯板:介电常数为4.5±0.2操作中,根据客户要求,以及产品的需要,可向板材供应商了解芯板的具体层压结构,然后依照该芯板的Prepreg配方的介电常数来计算。
⑵. 7628 PrepregA、介电常数为4.5±0.2B、压合后的介质厚度为(内层100%残铜理论值):RC%47 压合后的介质厚度为190±10UM,RC%43 压合后的介质厚度为180±15UM。
⑶. 2116 PrepregA、介电常数为4.3±0.2B、压合后的介质厚度为(内层100%残铜理论值):RC%54 压合后的介质厚度为118±10UM,RC%50 压合后的介质厚度为105±10UM。
⑷. 1080 PrepregA、介电常数为4.2±0.2B、压合后的介质厚度为(内层100%残铜理论值):RC68% 压合后的介质厚度为71±8UM,RC%62 压合后的介质厚度为65±8UM。
⑸. 当选用几种Prepreg同时压合时,则采用最高的介电常数与最低的介电常数的平均值进行计算。
1、導線傳導為直流電流(D.C.)時,所受到的阻力稱為電阻(Resistance),符號為 R 單位為"歐姆" (Ohm,Ω);導線傳導為交流電流(A.C.)時,所遭遇的阻力稱為阻抗(Impedance),符號為 Z , 單位為Ω。
電路板業界中一般的"阻抗控制"嚴格說來並不正確,專業性的說法應為"特性阻抗 控制"(Characteristic Impedance Control)才對。
因PCB 線路中所"流通"的"東西"並不是電流,而 是針對方波訊號或脈衝(Square Wave Signal,Pulse)在能量上的傳輸。
此種"訊號"傳輸時所受到 的"阻力"另稱為"特性阻抗",代表的符號是Zo 。
2、組裝高速零件時,其訊號線中之"特性阻抗"值(Characteristic Impedance)必頇控制在某一歐姆 數值範圍內,使高頻訊號得以順利傳播,此種品質要求即一般業界通稱之"阻抗控制" (Impedance Control)。
3、近來高速零件的廣泛應用,致使電路板必頇跟上腳步與之配合,電路板已不再只做為簡單的 互連(Interconnection)工具而已。
也就是說PCB 在傳播高頻"訊號"的線路已不再只是簡單的導 線,而是扮演特性良好的"傳輸線"。
"傳輸線":是由訊號線(Signal Line)、介質層(Dielectric Layer),及接地層 (Ground)三者所共同組成。
註:"訊號"(Signal,即方波Square Wave 或稱脈衝Pulse)輸出阻抗(Output Impedance)通過"傳輸線" (Transmission Line)中的訊號線(Signal Line)朝向另一端的工作零件(Loader)進行訊號傳播 (Propagation)之際,其A 、原始主動零件之"輸出阻抗"值(Output Impedance)B 、訊號線中的"特性阻抗"值C 、被動零件的"輸入阻抗"值(Input Impedance)唯有當輸出端、訊號線、與輸入端三者之阻值得以匹配時,才能減少半途中或末端的反射 (Reflection 或 Ringing)引起的雜訊(Noise)或訊號振盪(Signal Ringing)與損失,以達降低雜訊與 堵絕失真的目的。
PCB阻抗设计准则PCB(Printed Circuit Board,印刷电路板)阻抗设计准则是在设计和制造PCB时确保信号传输的准确性和稳定性的指导原则。
阻抗是电路中电流和电压之间的相对关系,它对信号传输速度、数据完整性和抗干扰能力等方面都具有重要影响。
因此,PCB阻抗设计准则是确保PCB可靠性和性能的关键。
以下是一些常见的PCB阻抗设计准则:1.选择合适的传输线构造:在PCB设计中,常见的传输线类型有微带线、同轴线和双向线等。
根据实际应用需求和信号特性,选择合适的传输线类型和线宽。
2.控制传输线的几何尺寸:传输线的宽度、间距和厚度等几何参数直接影响阻抗。
因此,在设计过程中要按照设计要求和信号特性控制好传输线的几何尺寸。
3.选择合适的介质常数:介质常数是PCB设计中很重要的一个参数,它对传输线的阻抗有很大影响。
选择合适的介质常数可确保传输线阻抗的一致性和稳定性。
4.控制传输线长度:传输线的长度也会对阻抗产生影响。
阻抗是随着长度的变化而变化的,因此在PCB设计中要控制好传输线的长度。
5.使用阻抗控制工具:PCB设计软件通常会提供阻抗控制工具,可以帮助设计师快速计算和控制传输线的阻抗。
合理使用这些工具可以提高设计效率和准确性。
6.注意信号层之间的阻抗匹配:在多层PCB中,不同信号层之间的阻抗匹配也是非常重要的。
在设计过程中要注意信号层之间对阻抗的影响,通过适当的层堆叠和电气连接方式来实现阻抗匹配。
7.确保良好的地与电源连接:地和电源连接是PCB设计中另一个关键问题。
良好的地和电源连接可以减小共模干扰和电源噪音,从而提高信号质量和阻抗匹配。
8.进行阻抗测试和验证:在PCB制造完成后,进行阻抗测试和验证是非常重要的。
通过测量实际的阻抗值和预期的阻抗值进行对比,可以确保PCB的阻抗设计是准确和可靠的。
综上所述,PCB阻抗设计准则是确保PCB可靠性和性能的关键。
合理控制传输线的几何尺寸、选择合适的介质常数、控制传输线长度等都是保证阻抗的一致性和稳定性的重要因素。
pcb绝缘阻抗标准PCB(Printed Circuit Board,印刷电路板)是电子产品中不可缺少的部件,它的性能和质量直接关系到整个产品的稳定性和可靠性。
而在PCB的设计与制造过程中,绝缘阻抗是一个非常重要的因素,因为高绝缘阻抗能提高信号传输的质量和可靠性,防止信号受到干扰和损耗,保证整个电路的稳定性。
然而,由于各种因素的影响,很容易造成绝缘阻抗不稳定,因此需要建立标准来约束和规范,下面将介绍PCB绝缘阻抗标准的相关内容。
一、PCB绝缘阻抗标准的制定PCB绝缘阻抗标准是由国际电气与电子工程师协会(IEEE)制定的,其中包括了许多细节和规范,主要分为以下几个方面:1. 贴片元件的影响:贴片元件本身的精度和特性会直接影响电路板的绝缘阻抗,因此需要特别注意。
例如,如果贴片元件的焊盘没有贴满,或者长宽比过大,都会对绝缘阻抗造成影响。
2. 布线的影响:布线的宽度、间距、走向等因素也会直接影响绝缘阻抗,因此需要在设计过程中进行细致的调整。
一般来说,在设计宽线时,需要采用对称或缠绕布线的方式,以此来保证绝缘阻抗的稳定性和一致性。
3. 电路板厚度的影响:电路板厚度直接决定了绝缘阻抗的大小,因此在选择电路板厚度时需要特别注意。
例如,对于高速传输等敏感性电路来说,需要选择尽可能薄的电路板,以此来提高绝缘阻抗的稳定性和可靠性。
二、如何测试PCB绝缘阻抗测试PCB绝缘阻抗通常采用网络分析仪(Network Analyzer),这是一种专门用于测试高频电路的仪器。
具体的测试步骤如下:1. 准备测试程序:根据不同的测试要求和指标,编写适当的测试程序,包括测试频段、测试参数等。
2. 连接测试仪器:将测试仪器与需要测试的电路板连接起来,并确保连接的稳定性和可靠性。
3. 进行测试过程:按照测试程序进行测试,一般来说,需要在多个测试点进行测试,并记录测试结果,以此来确保测试结果的准确性和可靠性。
4. 分析测试结果:将测试结果进行细致的分析,并根据测试指标来评估电路板绝缘阻抗的好坏,以此来决定是否需要进行进一步的调整和优化。
PCB阻抗设计及叠层结构目录第四章六层板设计...........................................................................................................................6.20. SGSGSGGSGS || 50 75 || 150 || 2.4mm ...................................................................前言随着信号传输速度的迅猛提高以及高频电路的广泛应用,对印刷电路板也提出了更高的要求?要得到完整?可靠?精确?无干扰?噪音的传输信号?就必须保证印刷电路板提供的电路性能保证信号在传输过程中不发生反射现象,信号完整,传输损耗低,起到匹配阻抗的作用?为了使信号,低失真﹑低干扰?低串音及消除电磁干扰EMI?阻抗设计在PCB设计中显得越来越重要?对我们而言,除了要保证PCB板的短、断路合格外,还要保证阻抗值在规定的范围内,只有这两方向都合格了印刷板才符合客户的要求。
牧泰莱电路技术有限公司作为快速响应市场的PCB制造服务商,在建厂以来我们就对阻抗进行了大量的研究和开发?并且该类产品已成为公司的特色产品,在pcb业界留下很好的口碑?随着“阻抗”的进一步扩展和延伸,我们作为专业的PCB制造服务商,为能向客户提供优质的产品和高质的服务,对该类PCB的合作方面做如下建议:对于PCB 的阻抗控制而言,其所涉及的面是比较广泛的,但在具体的加工和设计时我们一般控制主要四个因素:Er--介电常数H---介质厚度W---走线宽度T---走线厚度Er(介电常数)大多数板料选用FR-4,该种材料的Er特性为随着加载频率的不同而变化,一般情况下Er的分水岭默认为1GHZ(高频)?目前材料厂商能够承诺的指标<5.4(1MHz)根据实际加工的经验,在使用频率为1GHZ以下的其Er认为4.2左右1.5—2.0GHZ的使用频率其仍有下降的空间?故设计时如有阻抗的要求则须考虑该产品的当时的使用频率? 我们在长期的加工和研发的过程中针对不同的厂商已经摸索出一定的规律和计算公式?我们全部采用行业内最好的生益板料,其各项参数都比较稳定。
PCB电路板PCB阻抗计算阻抗线计算一.传输线类型1最通用的传输线类型为微带线(microstrip)和带状线(stripline)微带线(microstrip):指在PCB外层的线和只有一个参考平面的线,有非嵌入/嵌入两种如图所示:(图1)非嵌入(我们目前常用)(图2)嵌入(我们目前几乎没有用过)带状线:在绝缘层的中间,有两个参考平面。
如下图:(图3)2阻抗线2.1差动阻抗(图4)差动阻抗,如上所示,阻抗值一般为90,100,110,1202.2特性阻抗(图5)特性阻抗:如上如所示,.阻抗值一般为50ohm,60ohm二.PCB叠层结构1板层、PCB材质选择PCB是一种层叠结构。
主要是由铜箔与绝缘材料叠压而成。
附图为我们常用的1+6+1结构的,8层PCB叠层结构。
(图6)首先第一层为阻焊层(俗称绿油)。
它的主要作用是在PCB表面形成一层保护膜,防止导体上不该上锡的区域沾锡。
同时还能起到防止导体之间因潮气、化学品等引起的短路、生产和装配中不良操作造成的断路、防止线路与其他金属部件短路、绝缘及抵抗各种恶劣环境,保证PCB工作稳定可靠。
防焊的种类有传统环氧树脂IR烘烤型,UV硬化型,液态感光型(LPISM-LiquidPhotoImagableSolderMask)等型油墨,以及干膜防焊型(DryFilm,SolderMask),其中液态感光型为目前制程大宗,常用的有NormalLPI,Lead-freeLPI,Prob77.防焊对阻抗的影响是使得阻抗变小2~3ohm左右阻焊层下面为第一层铜箔。
它主要起到电路连通及焊接器件的作用。
硬板中使用的铜箔一般以电解铜为主(FPC中主要使用压延铜)。
常用厚度为0.5OZ及1OZ.(OZ为重量单位在PCB 行业中做为一种铜箔厚度的计量方式。
1OZ表示将重量为1OZ的铜碾压成1平方英尺后铜箔的厚度。
1OZ=0.035mm).铜箔下面为绝缘层..我们常用的为FR4半固化片.半固化片是以无碱玻璃布为增强材料,浸以环氧树脂.通过120-170℃的温度下,将半固化片树脂中的溶剂及低分子挥发物烘除.同时,树脂也进行一定程度的反应,呈半固化状态(B阶段).在PCB制作过程中通过层压机的高温压合.半固化中的树脂完全反应,冷却后完全固化形成我们所需的绝缘层.半固化片中所用树脂主要为热塑性树脂,树脂有三种阶段:A阶段:在室温下能够完全流动的液态树脂,这是玻钎布浸胶时状态B阶段:环氧树脂部分交联处于半固化状态,在加热条件下,又能恢复到液体状态C阶段:树脂全部交联为C阶段,在加热加压下会软化,但不能再成为液态,这是多层板压制后半固化片转成的最终状态.常用半固化片的类型(表一)由于半固化片在板层压合过程中,厚度会变小,因而半固化片的原始材料厚度和压合后的厚度不一样,因而必须分清厚度是原始材料厚度还是完成厚度。
sdio pcb走线阻抗要求
SDIOPCB走线阻抗要求是比较高的,通常要求控制在50欧姆左右,
以保证信号传输的稳定性和准确性。
具体要求如下:
1.SDIOPCB走线宽度和间距应该按照设计要求控制在一定的范围内,
以保证阻抗匹配。
2. PCB板材质应选择高速和低信号衰减的材料,如Rogers 4003C等。
3.PCB走线长度尽量缩短,在避免信号抖动等问题的前提下,减少信
号传输延迟。
4.PCB走线转角要圆滑,避免90度直角拐弯,这样可以减小信号反
射和抖动。
5.PCB走线层次尽量少,不超过4层,以减少信号干扰。
以上几点是SDIOPCB走线阻抗要求的重点,如果按照这些要求设计PCB,可以保证SDIO信号的传输质量和可靠性。
6层板阻抗参考面(实用版)目录1.6 层板的概述2.阻抗的定义及其在 6 层板中的应用3.参考面的概念及在 6 层板阻抗中的作用4.6 层板阻抗设计的注意事项5.总结正文【1.6 层板的概述】6 层板,又称六层印刷电路板(PCB),是一种具有六个功能层的电路板。
它由上层、下层各一个导电层和四个绝缘层组成,广泛应用于电子产品中。
6 层板的设计可以有效地降低电路板的复杂度,减小体积,提高性能。
【2.阻抗的定义及其在 6 层板中的应用】阻抗是电路中电流和电压之比,用欧姆(Ω)表示。
在 6 层板中,阻抗主要用于表示信号传输过程中信号线与地之间的电阻。
合理的阻抗设计可以保证信号的完整性,降低信号反射和串扰,提高系统性能。
【3.参考面的概念及在 6 层板阻抗中的作用】参考面,也称为参考层或地平面,是 6 层板设计中的一个重要概念。
参考面主要用于表示电路中的基准电压面,为其他层次提供参考。
在阻抗设计中,参考面起到关键作用,因为它直接影响到信号线的阻抗和信号传输质量。
【4.6 层板阻抗设计的注意事项】在设计 6 层板阻抗时,需要注意以下几点:1) 阻抗匹配:保证信号源与负载之间的阻抗匹配,以减少信号反射和损耗。
2) 阻抗分布:尽量使阻抗在各个层次上均匀分布,以降低信号串扰。
3) 层间耦合:合理设置层间距离和绝缘层厚度,以减小层间耦合和信号干扰。
4) 电源完整性:保证电源系统的稳定性,为电路提供干净的供电环境。
5) 地形设计:合理规划地平面,降低地电阻,提高信号传输质量。
【5.总结】综上所述,6 层板阻抗设计是电路设计中的重要环节。
合理的阻抗设计可以降低信号反射和串扰,提高系统性能。
前言
为保证信号传输质量、降低EMI干扰、通过相关的阻抗测试认证,需要对PCB关键信号进行阻抗匹配设计。
本设计指南是综合常用计算参数、电视机产品信号特点、PCB Layout实际需求、SI9000软件计算、PCB供应商反馈信息等,而最终得出此推荐设计。
适用于大部分PCB供应商的制程工艺标准和具有阻抗控制要求的PCB板设计。
一、 双面板阻抗设计
100欧姆差分阻抗推荐设计
①、包地设计:线宽、间距 7/5/7 mil
地线宽度≥20mil
信号与地线距离6mil,每400mil内加接地过孔;
②、不包地设计:线宽、间距 10/5/10mil
差分对与对之间距离≥20mil(特殊情况不能小于10mil)
建议整组差分信号线外采用包地屏蔽,差分信号与屏蔽地线距离≥35mil
(特殊情况不能小于20mil)。
90欧姆差分阻抗推荐设计
①、包地设计:线宽、间距 10/5/10mil
地线宽度≥20mil
信号与地线距离6mil或5mil,每400mil内加接地过孔;
②、不包地设计:线宽、间距 16/5/16mil
差分对与对之间距离≥20mil
建议整组差分信号线外采用包地屏蔽,差分信号与屏蔽地线距离≥35mil
(特殊情况不能小于20mil)。
要领:优先使用包地设计,走线较短并且有完整地平面可采用不包地设计;
计算参数:板材FR-4,板厚1.6mm+/-10%,板材介电常数4.4+/-0.2,铜厚1.0盎司(1.4mil)阻焊油厚度 0.6±0.2mil,介电常数 3.5+/-0.3
图1 包地设计图2 不包地设计
二、四层板阻抗设计
100欧姆差分阻抗推荐设计
线宽、间距 5/7/5mil
差分对与对之间距离≥14mil(3W准则)
注:建议整组差分信号线外采用包地屏蔽,差分信号与屏蔽地线距离≥35mil(特殊情况不能小于20mil)。
90欧姆差分阻抗推荐设计
线宽、间距 6/6/6mil
差分对与对之间距离≥12mil(3W准则)
要领:在差分对走线较长情况下,USB的差分线建议两边按6mil的间距包地以降低EMI风险(包地与不包地,线宽线距标准一致)。
计算参数:板材FR-4,板厚1.6mm+/-10%,板材介电常数4.4+/-0.2,铜厚1.0盎司(1.4mil)半固化片(PP) 2116(4.0-5.0mil),介电常数4.3+/-0.2
阻焊油厚度 0.6±0.2mil,介电常数 3.5+/-0.3
叠层结构:
丝印层
阻焊层
铜皮层
半固化片
覆铜基板
半固化片
铜皮层
阻焊层
丝印层
图3
三、六层板阻抗设计
六层板叠层结构针对不同的场合会有不同,本指南只对比较常见的叠层(见图2)进行了设计推荐,后面的推荐设计都是以图2的叠层下得到的数据。
外层走线的阻抗设计与四层板相同
因内层走线一般情况下比表层走线多了个平面层,电磁环境与表层不同
以下是第三层走线阻抗控制建议(叠层参考图4)
100欧姆差分阻抗推荐设计
线宽、间距 6/10/6 mil
差分对与对之间距离≥20mil(3W准则);
90欧姆差分阻抗推荐设计
线宽、线距 8/10/8 mil
差分对与对之间距离≥20mil(3W准则);
计算参数:板材FR-4,板厚1.6mm+/-10%,板材介电常数4.4+/-0.2,铜厚1.0盎司(1.4mil)半固化片(PP) 2116(4.0-5.0mil),介电常数4.3+/-0.2
阻焊油厚度 0.6±0.2mil,介电常数 3.5+/-0.3
叠层结构:
顶层丝印
阻焊层
铜皮层
半固化片
覆铜基板
半固化片
覆铜基板
半固化片
铜皮层
阻焊层
底层丝印
图4
四、六层以上,请按相关的规则自行设计或咨询相关人员确定叠层结构及走线方案。
五、 因特殊情况有其他阻抗控制需求,请自行计算或者咨询相关人员以确定设计
方案
注:①、影响阻抗的情况较多,需要阻抗控制的PCB仍需要在PCB设计资料或样板单中标明阻抗控制要求;
②、100欧姆差分阻抗主要用于HDMI、LVDS信号,其中HDMI需要通过相关认证是强制要求;
③、90欧姆差分阻抗主要用于USB信号;
④、单端50欧姆阻抗主要用于DDR部分信号,鉴于DDR颗粒大部分采用内部调节匹配阻抗设计,设计以方案公司提供Demo板为参考,本设计指南不作推荐;
⑤、单端75欧姆阻抗主要用于模拟视频输入输出,在线路设计上都有一颗75欧姆的电阻对地电阻进行了匹配,所以在PCB Layout中不需要再进行阻抗匹配设计,但需要注意线路中的75欧姆接地电阻应靠近端子引脚放置。
单端阻抗差分阻抗
常用PP
类型 介质厚可调范围 介电常数
1080 2.8mil 2.0-3.0mil 4.3
2116 4.2mil 4.0-5.0mil 4.3
1506 6.0mil 5.5-6.5mil 4.3
7628 7.2mil 7-8.5mil 4.3
阻焊油厚:0.6±0.2mil
Cer=3.5+/-0.3。